神奇的割圓術
2024-10-08 22:50:49
作者: 朱燕 王曉琪 吳婉絢 劉小健 彭嬌妍
所謂「割圓術」就是在圓內畫個正六邊形,其邊長正好等於半徑;再分十二邊形,用勾股定理求出每邊的長;然後再分二十四、四十八邊形,一直分下去,所得多邊形各邊長之和就是圓的周長。祖沖之非常佩服前人劉徽總結出的這個計算圓周率的科學方法,但劉徽的圓周率只得到九十六邊,得出3.14的結果後就沒有再算下去。祖沖之決心按劉徽開創的路子繼續走下去,一步一步地計算出一百九十二邊形、三百八十四邊形……以求得更精確的結果。
當時,數字運算還沒利用紙、筆和計算器進行演算,而是通過縱橫相間的羅列小竹棍,然後按類似珠算的方法進行計算。祖沖之在房間地上畫了個直徑為一丈的大圓,又在裡邊做了個正六邊形,然後擺開他自己做的許多小木棍開始計算起來。
此時,祖沖之的兒子已經十三歲了,也幫著父親一起工作,兩人廢寢忘食地計算了十幾天才算到九十六邊,結果比劉徽算的少了0 .000002。兒子對祖沖之說:「我們計算得很認真,一定沒錯,可能是劉徽錯了。」祖沖之卻搖搖頭說:「要推翻他一定要有根據。」於是父子倆又花了十幾天時間重新計算了一遍,證明劉徽是對的。
祖沖之為避免再出誤差,以後每一步都至少重複計算兩遍,直到結果完全相同才罷休,祖沖之從一萬兩千兩百八十八邊形,算到兩萬四千五百六十七邊形,兩者相差僅0 .0000001。祖沖之知道從理論上講,還可以繼續算下去,但實際上卻無法下手了,只好就此停止,從而得出圓周率必然大於3.1415926,而小於3.1415927。直到一千多年後,德國數學家鄂圖才得出相同的結果。
因此,祖沖之被稱為偉大的科學家,受到全世界的尊重。
本書首發𝙗𝙖𝙣𝙭𝙞𝙖𝙗𝙖.𝙘𝙤𝙢,提供給你無錯章節,無亂序章節的閱讀體驗
相關連結:
看太陽知早晚——古人的計時法
古代主要根據天色把晝夜分為若干時段,日出時叫旦、早、朝、晨,日入時叫夕、暮、昏、晚,所以古書上常常出現朝夕、旦暮、晨昏、昏旦並舉。太陽正中時叫日中,將近日中的時間叫隅(6)中,太陽西斜叫昃(7)。
古人一日兩餐,朝食在日出之後,隅中之前,這段時間叫作食時或蚤食;夕食在日昃之後,日入之前,這段時間叫晡時。日入以後黃昏,黃昏以後是人定,人定以後就是夜半了。雞鳴和昧旦是夜半以後相繼的兩個時段名稱,昧旦是天將亮的時間,又叫「昧爽」。古書還常提到平旦、平明,這是天亮的時間。
古人對晝夜有等分的時辰概念之後,開始用十二地支表示十二個時辰,每個時辰恰好等於現代的兩個小時,小時的本義就是小時辰。十二地支就是子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。和現代對照,晚上11點到凌晨1點為子時,凌晨1點到3點為丑時,凌晨3點到5點為寅時,以此類推。